Шпаргалка по "Картографии"

1. Картография. Предмет  и задачи картографии. Подразделение  картографии на дисциплины. Картография (К) – это наука об изготовлении всех видов карт и планов вкл съемку и печать, наука техники, искусства создания карт, оформление и обучение их использования. Сущ 2 школы К 1) геогр-я картогр-я (исследует и изучает геосистемы). 2) инженерная картог-я (изуч простр-во карт). К-это наука о картах как особом способе отображения действительности их создания и использования. Терич-е концепции К: 1) позновательная - К как науку о познании действий К-го моделирования, а сама карта рассматривается как модель. 2) коммуникационная (передача знаний) концепция – карты яв-ся источником инфы. 3) языковая – наука о языке карты. 4) геоинформационная концепция – инструмент познания и средство передачи инфы в цифровой форме.Основные картографические дисциплины. Общая теория картографии — изучает общие проблемы, предмет и метод картографии как науки, вопросы методологии создания и использования карт. История картографии — изучает историю идей, представлений, методов картографии, развитие картографического производства. Математическая картография — дисциплина, изучающая математическую основу карт. В ней разрабатываются теория и методы создания картографических проекций, анализируются распределение искажений в них. Проектирование и составление карт — изучает и разрабатывает методы и технологии лабораторного (камерального) изготовления и редактирования карт. Картографическая семиотика — разрабатывает язык карты, теорию и методы построения систем картографических знаков, правила их использования. Оформление карт — изучает теорию и методы художественного проектирования картографических произведений, их штрихового и красочного оформления. Издание карт -- техническая дисциплина, разрабатывающая технологию печатания карт, атласов и другой картографической продукции. Использование карт — разрабатывает теорию и методы применения картографических произведений (карт, атласов, глобусов и др.) в различных сферах деятельности. Картографическое источниковедение — изучает и разрабатывает методы оценки и систематизации картографических источников используемых для составления карт. Картографическая информатика — изучает и разрабатывает методы сбора, систематизации и предоставления потребителям информации о картографических произведениях и источниках.

2. Системы сферических  координат. Системы астрономических  и геодезических координат. Система  плоских прямоугольных координат  Гаусса-Крюгера. Системы высот,  применяемые в геодезии. Линейные и угловые величины, определяющие положение точек на какой-либо поверхности или в пространстве, называются координатами этих точек. Географические координаты. В этой системе координат положение любой точки, лежащей на поверхности земного эллипсоида, определяется географическими широтой и долготой- геодезические координаты. Геодезической широтой точки называется угол, составленный плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида, проведенной через эту точку. Геодезической долготой точки называется двугранный угол, заключенный между плоскостями геодезического и начального (нулевого) меридианов. Геодезический меридиан — это линия пересечения земного эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и полярную ось эллипсоида. За начальный принимается меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию. Геодезические широты и долготы В и L определяют положение точек на поверхности земного эллипсоида. Астрономической широтой - называется угол, составленный плоскостью земного экватора и отвесной линией, проходящей через данную точку. Астрономической долготой - называется угол, заключенный между плоскостями истинного и начального меридианов. Плоскость истинного меридиана проходит через направление отвесной линии в данной точке параллельно полярной оси Земли. Геодезические и астрономические координаты одной и той же точки земной поверхности не равны между собой. Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера. Сущность проекции Г-К заключается в том, что поверхность земного шара разбивается меридианами на 60 зон шириной 6^о по долготе. Каждая из зон имеет вид двухугольника, ограниченного двумя меридианами. Меридиан, проходящий по середине называют – осевой меридиан. l=(6n-3), где n – номер зоны. Система географических координат удобна для изучения всей физической поверхности Земли или значительных её участков. Проекция Гаусса в географическом отношении не имеет практического значения, т.к. даёт изображение земной поверхности с разрывами. Но её ценность в том, что в силу малых искажений сближает карту с планом и позволяет назначить систему плоских координат в каждой зоне, что удобно при решении инженерных задач. Системы высот, применяемые в геодезии. Для определения положения точек на физической поверхности Земли, кроме широт и долгот, пользуются третьей координатой — высотой, т. е. расстоянием по отвесному направлению от данной точки до принятой уровенной поверхности. Высоты точек над основной уровенной поверхностью называются абсолютными. Абсолютные высоты точек определяют относительно уровенной поверхности, проходящей через нуль Кронштадтского футштока, соответствующий среднему уровню воды в Финском заливе. Кронштадтский футшток представляет собой рейку с делениями .Если высоты точек определены не от основной уровенной поверхности, а от какой-либо другой, то их называют условными.

3. Номенклатуратопографических карт и планов.

Система обозначения отдельных  листов топографических карт называется номенклатурой карт. В основе номенклатуры топографических карт лежит  Международная  карта в масштабе 1:1000000. Эта карта является общегеографической и состоит из отдельных листов. Для листов Международной карты меридианами, проведенными через 6^о по долготе, начиная от Гринвичского, поверхность земного эллипсоида делят на колонны, счет которым ведут от меридиана с долготой 180°. Колонны соответствуют шестиградусным зонам, номер колонны равен номеру зоны. Параллелями, проведенными через 4° по широте, начиная от экватора, земной эллипсоид делят на ряды, обозначаемые прописными буквами латинского алфавита. Название каждого листа карты масштаба 1:1 000 000 складывается из указания соответствующего ряда и колонны. Для топографических карт масштаба 1:100 000 каждый лист карты масштаба 1:1 000 000 меридианами и параллелями делят на 144 трапеции, обозначаемые арабскими цифрами. Название полученной трапеции складывается из наименования листа карты масштаба 1:1 000 000 и порядкового номера трапеции масштаба 1:100 000. Например, трапеция, на которой находится Москва, обозначается так: N-37-4. Для топографических карт масштаба 1:50000 все листы карты масштаба 1:100000 меридианами и параллелями делят на четыре части, обозначая их прописными русскими буквами А, Б, В, Г. Для карт масштаба 1:25 000 каждый лист карты масштаба 1:50000 делят на четыре части, обозначаемые строчными русскими буквами а, б, в, г. Для карт масштаба 1:10 000 каждый лист карты масштаба 1:25 000 делят на четыре части, обозначаемые арабскими цифрами 1, 2, 3, 4. Для карт масштаба 1:5000 каждый лист карты масштаба 1:100 000 меридианами и параллелями делят на 256 частей, обозначаемых цифрами от 1 до 256. Каждую такую часть, меридианами и параллелями делят на девять трапеций для масштаба 1:2000, обозначая их строчными русскими буквами а, б, в, г, д, е, ж, з, и. Полное название карты масштаба 1:5000 складывается из номенклатуры соответствующего листа карты масштаба 1:100 000 с указанием в скобках порядкового номера карты масштаба 1:5000, например N-37-4(86). Номенклатура трапеции масштаба 1:2000 состоит из названия трапеции масштаба 1:5000 с добавлением в скобках соответствующей буквы трапеции масштаба 1:2000, например N-37-4(83-д).

4.  Картографические  подразделения. Классификация географических  карт.

Для того, чтобы ориен-ся в огромном массиве карт всевозм-х  видов, типов и содер-я, изданных в разное время в раз-х странах мира, необходимо их классифицировать и упорядочить.

Класс-я карт – это  сис-ма, представляющая совокупность карт, подразделяемых (упорядоченных) по какому-либо избранному признаку. Производится в  зав-ти от разных признаков с целью  рацион-го учета, инвентаризации, хранения и использ-я карт, составления списков и каталогов, научной систематизации и поиска карт.

1.По содержанию подраз-ся на общегеогр-ие (отображают разносторонюю хар-ку осн-х прир-ых и соц-экон-их элементов местности, при этом ни один из элементов не яв-ся приоритетным и не выделяется особо, все элементы карты одинаково важны; к этим картам относятся топограф-ие карты, обзорно-топограф-ие , обзорные), тематические (геогр-ие карты, на которых один или более прир-ых и соц-геогр-их элементов показаны с наибольшей подробностью, т.е. они яв-ся темой карты - карта автомобильных дорог) и специальные(для реш-я опред-го круга задач; чаще всего это карты технического наз-я: навигац-е, кадастровые, проектные).

2.По территориальному  охвату делятся: карты мира;  карты полушарий; карты материков, океанов; карты групп государств; карты гос-в и их частей.

3. По назначению: специальные - для реш-я опред-х задач (аэронавигационные, туристические, школь-ные, многоцелевого наз-я)

4. По способу использования: стенные, настольные.

5. По масштабу: крупномасштабные (1:50000 и крупнее); среднемасш-е (1:100000 до 1:200000);  мелкомасш-е (1:500000, 1:1000000 и мельче).

5. Понятие  о карте. Математическая основа  карты. Картографическое изображение.  Легенда карты. Зарамочное оформ-е.

Карта – это матем-ки определенное, уменьш-е, генерализованное изображ-е пов-ти Земли, другого небесного тела или космического пространства, показывающее расположение или спроецированные на них объекты в принятой сис-ме усл-ых знаков. Элементы карты – это ее составные части, включающие само картографическое изображение, легенду и зарамочное оформление. Основной элемент – картографическое изображение – содержание карты, совокупность сведений об объектах и явлениях, их размещ-ии, св-вах, взаимосвязях, динамике. Общегеогр-ие карты имеют следующее содержание: нас-е пункты, соц-экон-ие и культурные объекты, пути сообщения и линии связи, рельеф, гидрографию, раст-ть, грунты, политико-административные границы. Важнейший элемент карты – легенда – система использованных на ней условных обозначений и текстовых пояснений к ним. Для топогр-их карт составлены специальные таблицы усл-х знаков. Они стандартизированы и обязательны к применению на всех картах соотв-го масштаба. На большинстве темат-их крт обознач-я не унифицированы, поэтому легенду размещают на самом листе карты. Она содержит разъяснения, истолкование знаков, отражает логическую основу и иерархическую соподчиненность картографируемых явлений. На сложных картах для повышения информативности легенды ее иногда представляют в табличной (матричной) форме. Тогда по строкам легенды дается один показатель, а по столбцам – другой.Картографическое изображ-е строится на матем-й основе, элементами к-рой на карте яв-ся коор-ные сетки, масштаб и геодезическая основа(матем-ая основа карт, т.е. способы изображ-я пов-ти земли на картах, в ней разраб-ся теория и методы создания картогр-их проекций, анализ-ся распред-е искаж-й в них, построение картогр-их сеток с заданными условиями).  Зарамочное оформление – это координаты географические и прямоугольные картограф-й сетки, масштаб и номенклатура.

6.Предмет  и задачи математической картографии. Масштабы изображения. Искажение на картах длин, площадей, углов.

Математическая картогр-я – дисциплина, изучающая матем-ю основу карт, т.е. способы изображ-я пов-ти земли на картах. В ней разраб-ся теория и методы создания картогр-их проекций, анализ-ся распред-е искаж-й в них, построение картогр-их сеток с заданными условиями. При создании карт прибегают к мат-им проекциям, т.е. к отображ-ю пов-ти на плос-ти. Изображ-е пов-ти в одних частях света искус-но растяг-ся, а в др. сжим-ся. Для того, чтобы проводить на карте точные измрения нужно знать картогр-ю проекцию, в которой она составлена и закон распред-я искаж-й. Основные задачи мат-й картогр-ии: - изуч-е картогр-их проекций, их св-в, взаимосвязей и целесообраз-ти примен-я на практике; -соверш-е имеющихся и разраб-ка новых карт-их проекций;- разраб-ка новых матем-их эл-ов карт (рамок, разграфки, номе-ры); - изуч-е способов и средств измерений по картам (использ-е картогр-их сеток); - изучение реш-я задач матем-го хар-ра, возникающих при состав-ии карт (облегчающих измер-я по картам). Масштаб карты-степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности. Изображ-е картограф-х проекций зависит от свойств изобр-я. В одних проекциях можно избежать искажения площадей и углов, но длины линий будут искажаться в любых проекц-х. Главный масштаб (ГМ), показывает общую степень уменьшения всей картографируемой поверхности. Он подпис-ся на карте, но он справедлив лишь для отдельных линий и точек, где искажения отсутствуют. ГМ m₀=1. Частный масш-б (ЧМ) отраж-т соотношение размеров объектов на карте и эллипсоиде в данной точке. Он м.б. >или< ГМ. ЧМ длин m показывает отношение длины бесконечно малого отрезка на карте ds' к длине бескон-о малого отр-а ds на эллипсоиде или шаре. m=ds'/ds. Как правило, ds' ¹ds, но в некот-х случ-х ds'=ds, тогда m₀=m=1. Искажение длин (Um)-разность м/д ЧМ и ед-цей,  выраж-й в %. m=1,20-некот-я вел-на. Um=(m-1)*100=20%. Иск-я м.б.+ и-.  Искаж-е S-разность м/д масш-ом площадей и ед-цей, выраж-й в %. p=1,95 Up=(p-1)*100=95%.  Искажение угла DU=U'-U-разность м/д величиной угла в проекции U' и велич-й соотв-го угла на картог-й пов-ти U. Вел-ны искаж-й явл-ся одними из основ-х критериев оценки достоверности картог-х проек-й.

7. Изображение  поверхности эллипсоида и шара  на плоскости. Картографические проекции. Картографические' сетки.

Картографирование пов-ти принимают  за шар или эллипсоид вращения, малая ось кот. совпадает с осью вращения Земли. Эти фигуры нельзя развернуть на пл-ти, поэтому исп-ют картогр. проекции с предсказуемым видом искажений.Наилучшее геометр-ое приближ-е к реальной фигуре Земли дает эллипсоид вращения – геом-ое тело, образ-ся при вращ-ии эллипса вокруг его малой оси. Для вычис-я и уточ-я размеров земного эллипсоида нужно рассчитать геометр-ки правильную фигуру – референц-эллипсоид, наилучшим образом приближенный к геоиду. Рез-ты во всех странах разные, поэтому в нашей стране принят референц-эллипсоид Красовского.Картографическая проекция – это математически определенное отображение пов-ти эллипсоида или шара (глобуса) на плоскости. Общие ур-я кар-й проекции на пл-ти: Х=f₁ (φ,λ); Y= f₂ (φ,λ) (система 1), где φ и λ – криволин-е геогр-ие коор-ты некот-й т-ки на картографируемой пов-ти. X и Y – прямоуг-е коор-ты изобр-я этой т-ки на плос-ти в проекции, опред-ной функцими f₁ и f₂. При условии,что эти ф-ции однозначны и непрерывны (их число бесконечно, поэтому разнооб-е кар-их проекций неограниченно). Св-ва проекции будут зависеть от св-в и хар-ра этих функций. Каждой проекции соотв-ет опред-я картогр-ая сетка мер-ов и парал-й, к-я составляет матем-ю основу составляемых карт. Неизбежно возникают деформации – сжатия и растяж-я. Виды искаж-й: длин – масштаб карты непостоянен в раз-х точках и по разным направ-ям, длины линий и расс-я искажены; площадей – масштаб площадей в раз-х точках карты различен, что яв-ся прямым след-ем искаж-й длин и нарушает размеры объектов; углов – углы м/д напр-ми на карте искажены отн-но тех же углов на мест-ти; форм – фигуры на карте дефор-ны. Картогр-я сетка – это изображ-е на карте линий мер-ов и парал-й (геогр-й сетки), отраж-щих знач-я долгот, счет к-рых ведется от нач-го Гринвич-го мер-на, и широт, к-рые отсчит-ся от экв-ра. Она показ-ет направ-е с-ю, з-в, позволяет судить о широтных поясах, о распол-и объектов отн-но стран света. Линии геогр-й сетки наносят через равные интервалы:десятки градусов, градусы, минуты, сек-ды – все зависит от М и назнач-я карт.

8. Классификация картографических  проекций Картогр-я проек-я (КП)-математ-ки определенное отображение поверх-ти эллипсоида или шара на плоскости карты. Все картогр. проекции различают по 4 признакам:

1. по распол-ю полюса, испол-х  сферич-х корд-т. При картографировании территории применяют сферические корд-ы, в к-ых полюсы оказ-ся обычными картограф-и точами. За коорд-е линии приним-т вертикалы и альмукантараты, которые аналогичны мерид-м и парал-м, но их полюс z не совпад-т с географ-м полюсом Р.

2.по хар-ру искаж-й. Все КП делятся на равноугольные, равновеликие и произвольные. Равноуг-е проек-и сохран-т, т.е. не содержат угловых искажений углы в любой точке карты. Масштаб зависит от положения тоски и не зав-ит от направления Эллипсы искажения преобр-ся в окр-ти. (Пр: проекция Г-К, поперечно-цилиндрич. проеция Меркатера). Равновеликие проек-и сох-т пропорциональность S на карте к соответст-м S в натуре. Эллипсоиды искажений всегда имеют одинак. S, но сиьно наруш. Подобие фигур, отличаясь формой и ориентировкой.  Произвольные проек-й  не относятся ни к равноуг., ни к равновеликим. Из них выделяют равнопромежуточные, в к-ых один из ГМ=1. (Пр.: ортодромические проек-и, в к-ых дуги большого круга (шара) изображ-ся прямыми линиями и обр-ся в пересечении плоскостей, проходящих через центр Земли с пов-тью Земли).

3.по геометрии вспомогат-й поверх-и. В азимутальных проекциях проектирование произ-ся на пл-ть, кот. м. касаться полюсов Земли, либо пересекать Зем. по экватору, либо находиться в удалении от пов-ти Зем. Центр проектиров-ия м. совп-ть с центром Земли. К циллиндрич. относ-ся проекции, когда вспомогат. пов-тью явл-ся бокова пов-ть касательного или секущего цил.

К полинок-м относ-ся проек-и, когда  изображ-я пов-ти эллипсоида или  шара перенос-ся с на внутр. пов-ти нескольких конусов, каждый из кот. впоследствии разворач-ся в пл-ть. К цилинд-м относ-ся проек-и, когда вспомог-й поверх-ю яв-ся боковая поверх-ть касательного или секущего цилиндра.

4. по виду изобрж-й парал-й  и мерид-в. В зависимости от видов парал-й и мерид-в нормал-й сетки картограф-е проекции делятся на классы:1.цилинд-е проек-и-мерид-ы изобр-ся равноотстоящ-ми парал-ми прямыми, а парал-ли-в виде прямых , перпендик-х к мерид-м, в общем случае не равноотстоящие. (Пр.: равноуг. проекция Меркатера) 2. конические проек-и-мерид-ы в виде радиальных прямых, расходящихся из центра проведения паралелли под углом пропорцианальным разности долгот, а парал-ли-дуги концентрических окружностей, проведенных из одного центра. Искажения не зав-ят от долготы, прим-ся для изобр-ия террит., вытянутых вдоль пареллелей.3 Азимутал-е проек-и- парал-ли изоб-я полными концентрическими окружностям, мерид-ы- их радиусы, углы м/д кот. равны соответ-м разностям долгот. Выгодны для изобр-ия материков с округлой конфигурацией. 4. Поликон-е проек-и- парал-ли- часть дуг эксцентрических окруж-й малой кривизны, выпуклость направлена к экватору, а мерид-ы кривые, симметрич-е относ-о прямого ср мерид-а.экватор и ср. мерид-н-прям-е линии. 5. Условные проек-и-проек-и, к-е не входят ни в один из перечисленных классов, парал-ли и мерид-ны- кривые самого различеоного рода. Псевдоцилинд-е пр-и- парал-ли в виде прям-х парал-х линий, промежутки м/д к-ми уменьш-я от экватора к полюсам, а мерид-ы-кривые линии, кроме среднего мерид-а. Псевдокон-е проек-и- парал-ли в виде дуг концентрич-х окружн-й, а ср. мерид-н- прямая линия, остал-е мерид-ы – кривые линии.